CN116018730A - 固体激光器系统、相位匹配方法和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的一个观点的固体激光器系统具有：第1非线性晶体，其基于从第1激光装置输出的第1激光生成第1波长转换光；第1调整部，其使第1波长转换光在第1非线性晶体的晶体内相位匹配；第2非线性晶体，其基于从第2激光装置输出的第2激光和第1波长转换光生成第2波长转换光；第2调整部，其使第2波长转换光在第2非线性晶体的晶体内相位匹配；光检测部，其检测由波长选择元件选择出的波长的光，该波长选择元件被配置于从第2非线性晶体输出的光的光路上；以及处理器，其根据由光检测部检测到的第1波长转换光和第1激光中的至少一方的强度对第1调整部进行控制，根据由光检测部检测到的第2波长转换光和第1波长转换光中的至少一方的强度对第2调整部进行控制。

Description

固体激光器系统、相位匹配方法和电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及固体激光器系统、相位匹配方法和电子器件的制造方法。
背景技术
近年来，在半导体曝光装置中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求分辨率的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长大约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的ArF准分子激光装置。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽，大约为350～400pm。因此，在利用使KrF和ArF激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时，有时产生色差。其结果，分辨率可能降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内，为了使谱线宽度窄带化，有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrow Module：LNM)。下面，将谱线宽度被窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-30594号公报
专利文献2：日本特开2015-155933号公报
发明内容
本公开的1个观点的固体激光器系统具有：第1激光装置，其输出第1激光；第2激光装置，其输出第2激光；第1非线性晶体，其基于第1激光生成第1波长转换光；第1调整部，其使第1波长转换光在第1非线性晶体的晶体内相位匹配；第2非线性晶体，其被配置于第1波长转换光的光路上，基于第1波长转换光和第2激光生成第2波长转换光；第2调整部，其使第2波长转换光在第2非线性晶体的晶体内相位匹配；波长选择元件，其被配置于从第2非线性晶体输出的光的光路上；光检测部，其检测在波长选择元件中通过而被选择的波长的光；以及处理器，其根据通过第2非线性晶体且由光检测部检测到的第1波长转换光和第1激光中的至少一方的强度对第1调整部进行控制，根据由光检测部检测到的第2波长转换光和通过第2非线性晶体且由光检测部检测到的第1波长转换光中的至少一方的强度对第2调整部进行控制。
本公开的另1个观点的相位匹配方法是波长转换系统的相位匹配方法，波长转换系统具有基于第1激光生成第1波长转换光的第1非线性晶体、以及基于从第1非线性晶体输出的第1波长转换光和第2激光生成第2波长转换光的第2非线性晶体，其中，相位匹配方法包含以下工序：检测通过第2非线性晶体后的第1波长转换光和第1激光中的至少一方；根据检测到的第1波长转换光和第1激光中的至少一方的强度，使第1波长转换光在第1非线性晶体的晶体内相位匹配；在实施了使第1波长转换光在第1非线性晶体的晶体内相位匹配的调整后，检测从第2非线性晶体输出的第2波长转换光和通过第2非线性晶体后的第1波长转换光中的至少一方；以及根据检测到的第2波长转换光和第1波长转换光中的至少一方的强度，使第2波长转换光在第2非线性晶体的晶体内相位匹配。
本公开的另1个观点的电子器件的制造方法包含以下工序：使用固体激光器系统生成第3激光，将第3激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上使第3激光进行曝光，以制造电子器件，固体激光器系统具有：第1激光装置，其输出第1激光；第2激光装置，其输出第2激光；第1非线性晶体，其基于第1激光生成第1波长转换光；第1调整部，其使第1波长转换光在第1非线性晶体的晶体内相位匹配；第2非线性晶体，其被配置于第1波长转换光的光路上，基于第1波长转换光和第2激光生成第2波长转换光；第2调整部，其使第2波长转换光在第2非线性晶体的晶体内相位匹配；波长选择元件，其被配置于从第2非线性晶体输出的光的光路上；光检测部，其检测在波长选择元件中通过而被选择的波长的光；以及处理器，其根据透过第2非线性晶体且由光检测部检测到的第1波长转换光和第1激光中的至少一方的强度对第1调整部进行控制，根据由光检测部检测到的第2波长转换光和透过第2非线性晶体且由光检测部检测到的第2激光中的至少一方的强度对第2调整部进行控制。
附图说明
下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1是概略地示出固体激光器系统的结构的图。
图2概略地示出比较例的波长转换系统的结构例。
图3概略地示出被应用于实施方式1的固体激光器系统的波长转换系统的结构。
图4是示出向非线性晶体入射的入射角度和转换波长输出的关系的曲线图。
图5是示出初始校准的主例程的例子的流程图。
图6是示出转换光发现例程的例子的流程图。
图7是示出转换光发现例程的动作示意图的曲线图。
图8是示出转换光的峰值搜索例程的例子的流程图。
图9是示出转换光的峰值搜索例程的动作示意图的曲线图。
图10概略地示出被应用于实施方式2的波长转换系统的波长测定部的结构。
图11概略地示出实施方式3的波长转换系统的结构。
图12概略地示出实施方式4的波长转换系统的结构。
图13概略地示出实施方式5的波长转换系统的结构。
图14是示意地示出未转换光和转换光的输出的关系的曲线图。
图15是示出被应用于实施方式5的初始校准的主例程的例子的流程图。
图16是示意地示出向第3CLBO晶体入射的入射角度和第1和频光(未转换光)输出的关系的曲线图。
图17是示出基于第3CLBO晶体的第1和频光输出测定的第2和频光发现例程的例子的流程图。
图18是示出基于第1和频光输出测定的第2和频光发现例程的动作示意图的曲线图。
图19是示出第1和频光(未转换光)的谷值搜索例程的例子的流程图。
图20是示出未转换光的谷值搜索例程的动作示意图的曲线图。
图21概略地示出被应用于实施方式6的固体激光器系统的波长转换系统的结构。
图22是根据多个测定结果通过拟合处理来预测峰值位置的运算处理的概念图。
图23是示出被应用于实施方式6的转换光的峰值搜索例程的例子的流程图。
图24概略地示出实施方式7的波长转换系统的结构。
图25概略地示出实施方式8的波长转换系统的结构。
图26概略地示出曝光装置的结构。
具体实施方式
-目录-1.固体激光器系统的概要
1.1 结构
1.2 动作
2.课题
3.实施方式1
3.1 结构
3.2 动作
3.3初始校准的控制例1
3.3.1初始校准主例程
3.3.2转换光发现例程
3.3.3转换光的峰值搜索例程
3.4作用/效果
4.实施方式2
4.1 结构
4.2 动作
4.3作用/效果
5.实施方式3
5.1 结构
5.2 动作
5.3作用/效果
6.实施方式4
6.1 结构
6.2 动作
6.3作用/效果
7.实施方式5
7.1 结构
7.2 动作
7.3初始校准的控制例2
7.3.1初始校准主例程
7.3.2第2和频光发现例程
7.3.3未转换光的谷值搜索例程
7.4作用/效果
7.5变形例
8.实施方式6
8.1 结构
8.2 动作
8.3 转换光的峰值搜索例程
8.4作用/效果
8.5变形例
9.实施方式7
9.1 结构
9.2 动作
9.3作用/效果
10.实施方式8
10.1 结构
10.2 动作
10.3作用/效果
11.关于非线性晶体的相位匹配
12.电子器件的制造方法
13.其他
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的几个例子，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
1.固体激光器系统的概要
1.1结构
图1是概略地示出固体激光器系统1的结构的图。如图1所示，固体激光器系统1包含输出第1脉冲激光的第1固体激光装置10、输出第2脉冲激光的第2固体激光装置20、波长转换系统30、第1高反射镜41、分色镜51、第2高反射镜42、第3高反射镜43和固体激光器系统控制部60。
第1高反射镜41是对从第2固体激光装置20输出的第2脉冲激光进行高反射的镜。第1高反射镜41被配置成，使第2脉冲激光高反射而入射到分色镜51。
分色镜51被配置于第1固体激光装置10与波长转换系统30之间的光路上，被配置成，使第1脉冲激光的光路和第2脉冲激光的光路一致。分色镜51被涂敷有膜，该膜使波长大约为515nm的第1脉冲激光高透过，并且使波长大约为1554nm的第2脉冲激光高反射。分色镜51被配置成，使第1脉冲激光和第2脉冲激光在各自的光路轴一致的状态下入射到波长转换系统30。
波长转换系统30被配置于透过分色镜51后的第1脉冲激光和在分色镜51反射后的第2脉冲激光的光路上，以基于第1脉冲激光和第2脉冲激光输出第3脉冲激光。
第2高反射镜42和第3高反射镜43在基板上被涂敷有膜，该膜使从波长转换系统30输出的波长大约为193.4nm的第3脉冲激光高反射。构成第2高反射镜42和第3高反射镜43的基板例如可以是石英，也可以是CaF 2。
第1固体激光装置10是输出波长大约为515nm的第1脉冲激光的激光装置，包含第1半导体激光器101、第1半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier：SOA)111、Yb光纤放大器120、固体放大器124和LBO(LiB 3O 5)晶体126。另外，在图1和以后的附图中，例如“半导体激光器1”、“SOA#1”等标注了数值的表述分别表示第1半导体激光器、第1半导体光放大器(SOA)等。
第1半导体激光器101是对波长大约为1030nm的单纵模的激光进行CW(ContinuousWave：连续波)振荡的分布反馈型(Distributed Feedback：DFB)的半导体激光器。将分布反馈型半导体激光器称为“DFB激光器”。DFB激光器能够通过电流控制和/或温度控制来变更振荡波长。将从第1半导体激光器101输出的CW激光称为“第1CW激光”。
第1半导体光放大器111是如下的放大器：被配置于第1半导体激光器101的下游侧，通过在半导体元件中流过脉冲电流，对第1CW激光进行脉冲放大。将从第1半导体光放大器111输出的放大脉冲激光称为“第1放大脉冲激光”。
Yb光纤放大器120是被配置于第1半导体光放大器111的下游侧的光纤放大器。Yb光纤放大器120从未图示的CW激励半导体激光器向被掺杂了Yb的光纤输入激励光，由此，进一步对第1放大脉冲激光进行脉冲放大。将从Yb光纤放大器120输出的放大脉冲激光称为“第1光纤放大脉冲激光”。
固体放大器124被配置于Yb光纤放大器120的下游侧。固体放大器124例如是在YAG(Yttrium Aluminum Garnet：钇铝石榴石)晶体中掺杂了Yb的固体放大器，是通过来自未图示的激励光源的激励光进一步对第1光纤放大脉冲激光进行脉冲放大的放大器。将从固体放大器124输出的放大脉冲激光称为“第1固体放大脉冲激光”。
LBO晶体126是如下的非线性晶体：被配置于固体放大器124的下游侧，基于波长大约为1030nm的第1固体放大脉冲激光生成波长大约为515nm的2次谐波光。“非线性晶体”这样的用语与“非线性光学晶体”同义。从LBO晶体126输出波长大约为515nm的第1脉冲激光。
第2固体激光装置20是输出波长大约为1554nm的第2脉冲激光的激光装置，包含第2半导体激光器202、第2半导体光放大器212和Er光纤放大器220。
第2半导体激光器202是对波长大约为1554nm的单纵模的激光进行CW振荡的DFB激光器。将从第2半导体激光器202输出的CW激光称为“第2CW激光”。
第2半导体光放大器212是如下的放大器：被配置于第2半导体激光器202的下游侧，通过在半导体元件中流过脉冲电流，对第2CW激光进行脉冲放大。将从第2半导体光放大器212输出的放大脉冲激光称为“第2放大脉冲激光”。
Er光纤放大器220是被配置于第2半导体光放大器212的下游侧的光纤放大器。Er光纤放大器220从未图示的CW激励半导体激光器向被掺杂了Er的光纤输入激励光，由此，进一步对第2放大脉冲激光进行脉冲放大。从Er光纤放大器220输出波长大约为1554nm的第2脉冲激光。
波长转换系统30包含作为非线性晶体的第1CLBO(CsLiB 6O 10)晶体301、第2CLBO晶体302、第3CLBO晶体303、第1分束器311、第2分束器312和第3分束器313。此外，波长转换系统30包含第1光传感器321、第2光传感器322、第3光传感器323、第1旋转台331、第2旋转台332、第3旋转台333和波长转换系统控制部340。
第1CLBO晶体301、第1分束器311、第2CLBO晶体302、第2分束器312、第3CLBO晶体303和第3分束器313按照第1CLBO晶体301、第1分束器311、第2CLBO晶体302、第2分束器312、第3CLBO晶体303和第3分束器313的顺序被配置于通过分色镜51以同轴的方式被耦合的第1脉冲激光和第2脉冲激光的激光光路上。
第1CLBO晶体301被配置于第1旋转台331上，被配置成生成波长大约为515nm的光的2次谐波光(波长大约为257.5nm)。
第1分束器311被配置于第1CLBO晶体301与第2CLBO晶体302之间的光路上，被配置成使基于第1分束器311的反射光入射到第1光传感器321。
第1分束器311在使第2脉冲激光和波长大约为257.5nm的2次谐波光高透过的基板上被涂敷有膜，该膜使第2脉冲激光高透过，使波长大约为257.5nm的2次谐波光的一部分反射。
第2CLBO晶体302被配置于第2旋转台332上，被配置成生成波长大约为515nm的第1脉冲激光和第2脉冲激光的和频光即第1和频光(波长大约为220.9nm)。
第2分束器312被配置于第2CLBO晶体302与第3CLBO晶体303之间的光路上，被配置成使由第2分束器312反射后的第1和频光入射到第2光传感器322。
第2分束器312在使第2脉冲激光高透过、且使波长大约为220.9nm的第1和频光高透过的基板上被涂敷有膜，该膜使第2脉冲激光高透过，使波长大约为220.9nm的第1和频光的一部分反射。
第3CLBO晶体303被配置于第3旋转台333上，被配置成生成波长大约为220.9nm的第1和频光与第2脉冲激光的和频光即第2和频光(波长大约为193.4nm)。
第3分束器313被配置于第3CLBO晶体303的下游的光路上，被配置成使第3反射后的第2和频光入射到光传感器3。
第3分束器313在使波长大约为193.4nm的第2和频光高透过的基板上被涂敷有膜，该膜使波长大约为193.4nm的第2和频光高透过，使波长大约为193.4nm的第2和频光的一部分反射。
第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323分别是能够检测脉冲能量的传感器即可，例如可以是高速响应的光电二极管、光电管、测定平均功率的热量计。
CLBO晶体在配置于大气中时吸收空气中的水分而劣化，因此，第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303在不容易与CLBO晶体反应的惰性气体(例如Ar气体)环境中，温度被控制为大约120℃。
即，第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303分别被固定于包含未图示的加热器和温度传感器的晶体保持架，与第1分束器311、第2分束器312和第3分束器313、第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333、第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323一起被配置于吹扫有惰性气体的气体单元内。气体单元有时被称为“CLBO单元盒”、“CLBO单元”或简称为“单元”。
第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333分别包含使载台旋转的未图示的致动器。
固体激光器系统控制部60和波长转换系统控制部340分别使用处理器构成。本公开的处理器是包含存储有控制程序的存储装置和执行控制程序的CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)的处理装置。处理器是为了执行本公开中包含的各种处理而被特别地构成或编程的。
固体激光器系统控制部60和波长转换系统控制部340分别能够通过1台或多台计算机的硬件和软件的组合来实现。软件与程序同义。可编程控制器包含在计算机的概念中。
计算机例如能够构成为包含CPU和存储装置。存储装置是作为有形物的非暂时性计算机可读介质，例如包含作为主存储装置的存储器和作为辅助存储装置的储存器。计算机可读介质例如也可以是半导体存储器、硬盘驱动器(Hard Disk Drive：HDD)装置或固态驱动器(Solid State Drive：SSD)装置或它们的多个组合。处理器执行的程序被存储于计算机可读介质。
此外，固体激光器系统控制部60和波长转换系统控制部340等各种控制装置、处理装置的功能的一部分或全部也可以使用以FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)为代表的集成电路实现。
1.2动作
固体激光器系统控制部60向波长转换系统控制部340发送波长转换准备信号。波长转换系统控制部340在接收波长转换准备信号后，对惰性气体的吹扫进行控制，并且，对各晶体保持架的加热器进行控制，以使第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303的各晶体的温度成为大约120℃。
固体激光器系统控制部60使第1半导体激光器101进行CW振荡而产生振荡波长λc1(1030nm)的激光，并且使第2半导体激光器202进行CW振荡而产生振荡波长λc2(1554nm)的激光。
固体激光器系统控制部60在从第1半导体激光器101和第2半导体激光器202双方接收到波长OK信号的情况下，固体激光器系统控制部60对第1半导体光放大器111和第2半导体光放大器212分别设定触发时机，以使从第1固体激光装置10输出的第1脉冲激光和从第2固体激光装置20输出的第2脉冲激光以相同的时机入射到第1CLBO晶体301。
这里，对固体激光器系统1的目标中心波长λct为193.4nm、第1固体激光装置10的目标中心波长λ1ct为515nm、第2固体激光装置20的目标中心波长λ2ct为1554nm的情况进行具体说明。
在第1固体激光装置10中，从第1半导体激光器101输出中心波长为1030nm的CW振荡的激光(第1CW激光)。
第1CW激光被第1半导体光放大器111进行脉冲放大，生成第1放大脉冲激光。
从第1半导体光放大器111出射的第1放大脉冲激光被Yb光纤放大器120和固体放大器124放大而入射到LBO晶体126。
在LBO晶体126中，入射的脉冲激光被波长转换为第1脉冲激光，该第1脉冲激光是波长为1030nm的光的2次谐波光(波长为515nm)。被LBO晶体126进行波长转换后的第1脉冲激光经由分色镜51入射到波长转换系统30。
另一方面，在第2固体激光装置20中，从第2半导体激光器202输出中心波长为1554nm的CW振荡的激光(第2CW激光)。
第2CW激光被第2半导体光放大器212进行脉冲放大，生成脉冲激光(第2放大脉冲激光)。
第2放大脉冲激光被Er光纤放大器220放大而作为第2脉冲激光输出。
第2脉冲激光经由第1高反射镜41和分色镜51而与第1脉冲激光在空间上耦合于相同的光路，入射到波长转换系统30。
固体激光器系统控制部60对第1固体激光装置10的Yb光纤放大器120和固体放大器124进行控制，以使第1脉冲激光成为一定的脉冲能量。
固体激光器系统控制部60对第2固体激光装置20的Er光纤放大器220进行控制，以使第2脉冲激光成为一定的脉冲能量。
固体激光器系统控制部60向波长转换系统控制部340发送控制命令。
在波长转换系统30中，第1脉冲激光(515nm)被第1CLBO晶体301转换为2次谐波光，生成波长为257.5nm的脉冲激光。
在第1分束器311中，波长为257.5nm的脉冲激光的一部分被采样而入射到第1光传感器321，波长为257.5nm的脉冲激光的脉冲能量被检测。
波长转换系统控制部340以使第1光传感器321中的检测值成为最大的方式操作第1旋转台331，而对向第1CLBO晶体301入射的入射角度进行控制。
接着，波长为257.5nm的2次谐波光和波长为1554nm的第2脉冲激光经由第1分束器311入射到第2CLBO晶体302。
在第2CLBO晶体302中，生成波长为257.5nm的2次谐波光与波长为1554nm的第2脉冲激光的和频光即波长为220.9nm的第1和频光。
在第2分束器312中，波长为220.9.nm的第1和频光的一部分被采样而入射到第2光传感器322，波长为220.9nm的第1和频光的脉冲能量被检测。
波长转换系统控制部340以使第2光传感器322中的检测值成为最大的方式操作第2旋转台332，对向第2CLBO晶体302入射的入射角度进行控制。
在第3CLBO晶体303中，生成波长为220.9nm的第1和频光与波长为1554nm的第2脉冲激光的和频光即波长为193.4nm的第2和频光。
在第3分束器313中，波长为193.4nm的第2和频光的一部分被采样而入射到第3光传感器323，波长为193.4nm的第2和频光的脉冲能量被检测。此外，透过第3分束器313后的第2和频光作为第3脉冲激光而从固体激光器系统1输出。
波长转换系统控制部340以使第3光传感器323中的检测值成为最大的方式操作第3旋转台333，对向第3CLBO晶体303入射的入射角度进行控制。
波长转换系统控制部340在第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323各自的检测值被控制成最大值附近后，向固体激光器系统控制部60发送波长转换系统控制OK的信号。
2.课题
图2概略地示出比较例的波长转换系统30的结构例。本公开的比较例是申请人认识到仅申请人知道的方式，不是申请人自己承认的公知例
波长转换系统30包含CLBO单元盒350。CLBO单元盒350包含具有入射窗口361和出射窗口362的容器364，在容器364内收纳有第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303、第1分束器311、第2分束器312和第3分束器313、第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333、第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323。另外，第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333、第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323各自的一部分也可以露出到容器364的外侧。
CLBO晶体具有吸湿性，需要在单元内部加热到120℃左右且在维持温度的状态下进行使用。
因此，第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303配置于1个单元中，为了改善波长转换效率，需要尽可能地减小晶体间的距离。
此外，关于第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303，需要对各晶体的角度(光向各个晶体入射的入射角度)进行控制，以发生波长转换且其转换效率成为最大。
3.实施方式1
3.1结构
图3概略地示出被应用于实施方式1的固体激光器系统1的波长转换系统31的结构。在实施方式1中，代替图2所示的波长转换系统30而应用图3所示的波长转换系统31。关于图3所示的结构，对与图2不同之处进行说明。
波长转换系统31代替CLBO单元盒350而具有CLBO单元盒351。CLBO单元盒351不具有图2中说明的第1分束器311、第2分束器312和第3分束器313、第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323，在容器364内，第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303按照第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303的顺序排列成一列地配置，配置有与各晶体对应的第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333。从未图示的气体供给口向容器364内供给惰性气体。
波长转换系统31代替图2中的第1分束器311、第2分束器312和第3分束器313、第1光传感器321、第2光传感器322和第3光传感器323而具有分配光学元件370、透镜372和波长测定部374。波长测定部374包含波长分散元件375和光检测器376。
分配光学元件370也可以是分束器等分配镜。作为分配光学元件370，例如能够使用射束采样分离器、分色镜等。
波长分散元件375也可以使用用于进行波长分散的光栅、衍射光栅等，还可以使用滤光器等。
光检测器376包含检测被进行波长分散后的各波长的光强度的受光传感器。光检测器376也可以组合使用感光度根据波长而不同的线传感器、CCD元件、滤光器和感测型元件。
波长大约为515nm的第1脉冲激光是本公开中的“第1激光”的一例。第1固体激光装置10是本公开中的“第1激光装置”的一例。波长大约为1554nm的第2脉冲激光是本公开中的“第2激光”的一例。第2固体激光装置20是本公开中的“第2激光装置”的一例。第1CLBO晶体301是本公开中的“第1非线性晶体”的一例。第1旋转台331是本公开中的“第1调整部”和“第1角度调整机构”的一例。第2CLBO晶体302是本公开中的“第2非线性晶体”的一例。第2旋转台332是本公开中的“第2调整部”和“第2角度调整机构”的一例。第3CLBO晶体303是本公开中的“第3非线性晶体”的一例。第3旋转台333是本公开中的“第3调整部”的一例。波长分散元件375是本公开中的“波长选择元件”的一例。光检测器376是本公开中的“光检测部”的一例。被应用于光检测器376的线传感器是本公开中的“多个光检测元件”的一例。波长转换系统控制部340是本公开中的“处理器”的一例。从波长转换系统31输出的波长大约为193.4nm的脉冲激光是本公开中的“第3激光”的一例。
3.2动作
通过在CLBO单元盒351的内部排列的第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303进行波长转换，利用分配光学元件370对经由出射窗口362输出的光的一部分进行分配。波长转换的动作如图1中说明的那样。被分配光学元件370分配后的样本光经由透镜372入射到波长测定部374。在波长测定部374中，通过波长分散元件375进行波长分散，使用线传感器等光检测器376测定各波长的强度。
为了确认第1脉冲激光的输出的稳定性、确认2次谐波光的转换量，需要进行第1脉冲激光(515nm)的测定。通过预先测定第1脉冲激光的输出，在2次谐波光的输出发生了变动的情况下，能够区分其原因是源自第1脉冲激光还是源自第1CLBO晶体301。
关于第2脉冲激光(1554nm)，也能够同样地测定输出，但是，在不利用测定结果的情况下，在光检测器376中也可以不进行检测。一部分未转换光透过CLBO单元盒351，因此能够进行检测。
为了对各波长的强度进行优化，波长转换系统控制部340操作与第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303分别对应的第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333，使旋转角度变化，由此进行各CLBO晶体的调整(校准)。波长转换系统控制部340使通过各个晶体转换后的波长的光输出最大化，由此进行晶体角度位置的初始调整(初始校准)。将通过波长转换而产生的转换后的波长的光输出称为“转换波长输出”，将转换后的波长的光称为“转换光”。
3.3初始校准的控制例1
3.3.1初始校准主例程
对被应用于实施方式1的波长转换系统31的相位匹配方法的例子进行说明。在CLBO晶体的初始校准中，根据产生的各转换光(2次谐波光、第1和频光和第2和频光)的输出增减来判断各CLBO晶体的角度，将其调整为最佳的晶体角度。
图4是示出向非线性晶体入射的入射角度和转换波长输出的关系的曲线图。如图4那样，以成为转换波长输出最大的入射角度的方式进行各CLBO晶体的角度调整。
按照光入射的顺序进行各CLBO晶体的角度调整。即，最初，针对第1CLBO晶体301进行角度调整，在第1CLBO晶体301被调整为适当的角度的状态下，接着，针对第2CLBO晶体302进行角度调整，在第1CLBO晶体301和第2CLBO晶体302被调整为适当的角度的状态下，最后，针对第3CLBO晶体303进行角度调整。
关于各个CLBO晶体，一边变更角度一边测定对象波长的强度，在实施搜索到产生转换光为止的转换光发现例程后，实施搜索转换波长输出的最大值的峰值搜索例程，由此调整为最佳的角度。
图5是示出初始校准的主例程的例子的流程图。例如，作为波长转换系统控制部340发挥功能的处理器执行程序的命令，由此实现图5所示的各步骤的处理。
在初始校准开始后，在步骤S11中，波长转换系统控制部340实施第1CLBO晶体301的2次谐波光发现例程。在第1CLBO晶体301的2次谐波光发现例程中，进行与第1CLBO晶体301有关的角度变更的操作，直到发现由第1CLBO晶体301生成的2次谐波光(257.5nm)的光强度成为阈值以上的角度位置为止。步骤S11的工序是本公开中的“发现第1波长转换光的工序”的一例。
波长转换系统控制部340在发现2次谐波光的光强度成为阈值以上的角度位置后，进入步骤S12。
在步骤S12中，波长转换系统控制部340实施第1CLBO晶体301的2次谐波光峰值搜索例程。在第1CLBO晶体301的2次谐波光峰值搜索例程中，进行第1CLBO晶体301的角度调整，以使2次谐波光的光强度成为最大值。
接着，在步骤S13中，波长转换系统控制部340实施第2CLBO晶体302的第1和频光发现例程。在第2CLBO晶体302的第1和频光发现例程中，进行与第2CLBO晶体302有关的角度变更的操作，直到发现由第2CLBO晶体302生成的第1和频光(220.9nm)的光强度成为阈值以上的角度位置为止。步骤S13的工序是本公开中的“发现第2波长转换光的工序”的一例。
波长转换系统控制部340在发现第1和频光的光强度成为阈值以上的角度位置后，进入步骤S14。
在步骤S14中，波长转换系统控制部340实施第2CLBO晶体302的第1和频光峰值搜索例程。在第2CLBO晶体302的第1和频光峰值搜索例程中，进行第2CLBO晶体302的角度调整，以使第1和频光的光强度成为最大值。
接着，在步骤S15中，波长转换系统控制部340实施第3CLBO晶体303的第2和频光发现例程。在第3CLBO晶体303的第2和频光发现例程中，进行与第3CLBO晶体303有关的角度变更的操作，直到发现由第3CLBO晶体303生成的第2和频光(193.4nm)的光强度成为阈值以上的角度位置为止。波长转换系统控制部340在发现第2和频光的光强度成为阈值以上的角度位置后，进入步骤S16。
在步骤S16中，波长转换系统控制部340实施第3CLBO晶体303的第2和频光峰值搜索例程。在第3CLBO晶体303的第2和频光峰值搜索例程中，进行第3CLBO晶体303的角度调整，以使第2和频光的光强度成为最大值。在步骤S16的处理结束后，结束图5的流程图。
3.3.2转换光发现例程
图6是示出转换光发现例程的例子的流程图。图6所示的流程图被应用于图5的步骤S11、步骤S13和步骤S15。
在转换光发现例程开始后，在步骤S21中，波长转换系统控制部340测定转换光的输出。波长转换系统控制部340从光检测器376取得对象波长的光强度信息。
接着，在步骤S22中，波长转换系统控制部340对转换光的输出测定值和波长转换发生判定用的阈值进行比较。在步骤S22中的比较结果为输出测定值不满足阈值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S23。
在步骤S23中，波长转换系统控制部340判定晶体角度是否达到移动范围极限。在步骤S23的判定结果为“否”判定的情况下、即晶体角度未达到移动范围极限的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S25。
在步骤S25中，波长转换系统控制部340对设为对象的CLBO晶体的角度进行变更，返回步骤S21。
另一方面，在步骤S23的判定结果为“是”判定的情况下、即晶体角度达到移动范围极限的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S24。
在步骤S24中，波长转换系统控制部340对移动范围等参数进行变更，然后，进入步骤S25，返回步骤S21。反复进行步骤S21～步骤S25，直到转换光的输出测定值满足阈值为止。
在步骤S22中的比较结果为输出测定值成为阈值以上时，结束图6的流程图，返回图5的主例程。
图7是示出转换光发现例程的动作示意图的曲线图。图7的横轴表示向非线性晶体入射的入射角度，纵轴表示转换波长输出。波长转换后的转换光的光强度相对于向非线性晶体入射的入射角度以sinc函数(辛格函数)的方式变化。另一方面，如图7中模式A开始地点、模式B开始地点所示，在未发生波长转换的入射角度下不存在转换光的光输出，因此，需要实施转换光发现例程，搜索基于波长转换的转换光的输出成为规定的阈值以上的角度。
在转换光发现例程中，测定转换光的输出(强度)，比较是否满足阈值，该阈值与视为对象波长通过波长转换而产生的强度对应。与该阈值对应的强度需要是足以使在转换光发现例程之后被实施的转换光的峰值搜索例程没有问题地发挥功能的强度。
在转换光的强度不满足阈值的情况下，在被设定的移动范围极限内大幅变更晶体的角度，测定转换光的输出，反复进行角度变更的移动，直到满足阈值为止。在移动范围极限内未发现满足阈值的角度的情况下，再次变更范围等参数而继续进行。该变更也可以是手动、基于系数处理的半自动处理。
优选采用经过了稳定时间后的测定值，或者采用以规定的时间间隔多次进行测定而得到的测定值的平均值，由此进行系统、测定系统的噪声去除，该稳定时间是直到转换光的输出稳定为止的时间。
3.3.3转换光的峰值搜索例程
在通过转换光发现例程确认了发生波长转换后，转移到用于使转换光的波长的强度最大化的“转换光的峰值搜索例程”。
图8是示出转换光的峰值搜索例程的例子的流程图。图8所示的流程图被应用于图5的步骤S12、步骤S14和步骤S16。
在步骤S31中，波长转换系统控制部340进行转换光的输出测定1(第1输出测定工序)。通过该第1输出测定工序，测定角度变更前(移动前)的转换光的光强度。
接着，在步骤S32中，波长转换系统控制部340针对对象的CLBO晶体以规定的角度变更量进行角度变更。
在步骤S33中，波长转换系统控制部340进行转换光的输出测定2(第2输出测定工序)。通过该第2输出测定工序，测定角度变更后(移动后)的转换光的光强度。步骤S33的工序是本公开中的“检测第1波长转换光的工序”、“检测第2波长转换光的工序”和“检测第3波长转换光的工序”的一例。此外，步骤S33的测定结果是本公开中的“第1波长转换光的检测结果”和“第2波长转换光的检测结果”的一例。
接着，在步骤S34中，波长转换系统控制部340判定转换光的强度测定值是否更新最大值。这里所说的“最大值”是在转换光的峰值搜索例程的执行过程中测定出的强度测定值中作为最大的值而被记录于波长转换系统控制部340的存储器的暂定最大值。在开始图8的流程图时，最大值的记录被复位，然后，根据步骤S33中的测定结果，在步骤S35中，对作为最大值被记录的值进行更新处理。
在步骤S34的判定结果为强度测定值超过了最大值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S35，进行最大值的更新处理后，进入步骤S36。
另一方面，在步骤S34的判定结果为强度测定值未超过最大值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S36。
在步骤S36中，波长转换系统控制部340进行角度变更前后的转换光的强度测定结果的增减比较。当在角度变更前后转换光的强度测定值增加的情况下，波长转换系统控制部340返回步骤S32，反复进行步骤S32～S36。
另一方面，在步骤S36的判定结果为在角度变更前后转换光的强度测定值减少的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S37，进行折返数判定。折返数是对角度的移动方向进行变更(反转)的次数。关于折返数，可以预先确定判定基准值，对折返数和判定基准值进行比较。在折返数小于判定基准值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S38。
在步骤S38中，波长转换系统控制部340变更移动方向，使角度变更的幅度(角度变更量)减少，返回步骤S32。
另一方面，在步骤S37的判定结果为折返数为判定基准值以上的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S40。在步骤S40中，波长转换系统控制部340使角度移动到记录了最大值的坐标(角度位置)附近，进行转换光的输出测定。步骤S35和步骤S40的工序是本公开中的“确定第1波长转换光的强度的最大值的工序”和“确定第2波长转换光的强度的最大值的工序”的一例。
接着，在步骤S41中，波长转换系统控制部340判定转换光的输出是否满足设定阈值。对转换光的强度测定值和设定阈值进行比较，在强度测定值为设定阈值以上的情况下，判定为满足设定阈值。在转换光的输出满足设定阈值的情况下，波长转换系统控制部340结束图8的流程图，返回图5的主例程。
另一方面，在步骤S41的判定结果为转换光的输出不满足设定阈值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S42，变更参数，返回步骤S31，反复进行转换光的峰值搜索例程。
图9是示出转换光的峰值搜索例程的动作示意图的曲线图。这里，示出折返动作被容许到3次的例子。横轴表示向晶体入射的入射角度，纵轴表示转换波长输出。在图9的例子中，从点C所示的角度位置起开始进行搜索例程，通过4次的角度变更而移动到点D(第1次的扫描)。移动方向在点D处被反转，减小角度变更的幅度，进行第2次的扫描。在第2次的扫描中，通过4次的角度变更从点D移动到点E。移动方向在点E处再次被反转，进一步减小角度变更的幅度，进行第3次的扫描。在第3次的扫描中，通过3次的角度变更从点E移动到点F。当到达点F时，达到折返数的容许上限，因此，不实施第4次的扫描，从点F向最大值附近(点G)移动。
这样，在转换光的峰值搜索例程中，进行转换光的输出测定和CLBO晶体的角度变更，根据该对象波长的强度的增减判定的结果使移动方向反转，一边缩窄角度变更的间隔(角度变更量)，一边以规定的折返次数反复进行扫描。此时，预先将最大值和记录了最大值的坐标(角度位置)关联起来进行记录，在反复进行角度变更后，向记录了最大值的坐标附近移动。在记录了最大值的坐标附近处的转换光的光输出的测定强度满足设定阈值的情况下，调整完成，在记录了最大值的坐标附近处的转换光的光输出的测定强度不满足设定阈值的情况下，再次变更参数，反复进行例程。
在强度的增减判定中，对移动前的测定强度和移动后的测定强度进行比较，但是，有时进一步根据移动前的移动前等多个测定结果进行判定。例如，也可以是2点比较、3点以上的多点比较。
3.4作用/效果
根据实施方式1的波长转换系统31，用于测定转换光的光强度的测定系统仅设置于3个CLBO晶体的排列中的最终级，与图2所示的比较例相比，在CLBO晶体之间不存在分色镜等光学元件，光的透过损失少。由此，根据实施方式1的波长转换系统31，与图2所示的比较例相比，能够提高波长转换效率。
此外，根据实施方式1，不需要在CLBO晶体之间配置光学元件，因此，与图2所示的比较例相比，能够使收纳第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303的CLBO单元盒351的尺寸小型化。
4.实施方式2
4.1结构
图10概略地示出被应用于实施方式2的波长转换系统的波长测定部380的结构。也可以代替图3中说明的波长测定部374而应用图10所示的波长测定部380。
波长测定部380包含切尼尔特纳型分光器381和线传感器386。切尼尔特纳型分光器381包含入射缝382、第1凹面镜383、光栅384和第2凹面镜385。线传感器386包含光电二极管阵列元件387。线传感器386的受光信号被送至波长转换系统控制部340。
4.2动作
被分配光学元件370(参照图3)分配后的样本光被透镜372会聚而从入射缝382入射，被作为准直镜的第1凹面镜383收敛。被收敛的光被照射到光栅384，按照各个波长(颜色)在横向上被分散。被分散的光通过作为对焦镜的第2凹面镜385在线传感器386成像。光栅384是本公开中的“波长选择元件”的一例。
4.3作用/效果
实施方式2中的波长测定部380与实施方式1中的波长测定部374相比，系统的构建复杂且昂贵，但是，能够一次取得多个波长的输出测定值。此外，根据波长测定部380，还能够取得各波长的谱形状。
5.实施方式3
5.1结构
图11概略地示出实施方式3的波长转换系统33的结构。在实施方式3中，代替图3所示的波长转换系统31而应用图11所示的波长转换系统33。关于图11所示的结构，对与图3不同之处进行说明。
波长转换系统33代替图3中的波长测定部374而包含波长测定部390。波长测定部390包含多个分色镜391、392、393、检测光强度的多个强度传感器401、402、403、以及闸406。即，作为用于测定每个波长的光强度的测定系统，也可以组合使用多个分色镜391、392、393和检测光强度的多个强度传感器401、402、403。波长测定部390使对象波长以外的波长在分色镜391、392、393中分别反射或透过，通过强度传感器401、402、403感测对象波长的输出。
分色镜391被配置于分配光学元件370与闸406之间的光路上。分色镜391被涂敷有膜，该膜使波长大约为515nm的第1脉冲激光高透过，并且使波长大约为257.5nm的2次谐波光、波长大约为220.9nm的第1和频光和波长大约为193.4nm的第2和频光高反射。
分色镜392被配置于分色镜391与强度传感器401之间的光路上。分色镜392被涂敷有膜，该膜使波长大约为257.5nm的2次谐波光高透过，并且使波长大约为220.9nm的第1和频光和波长大约为193.4nm的第2和频光高反射。
分色镜393被配置于分色镜392与强度传感器403之间的光路上。分色镜393被涂敷有膜，该膜使波长大约为220.9nm的第1和频光高透过，并且使波长大约为193.4nm的第2和频光高反射。
分色镜393被配置成，使在分色镜393反射后的波长大约为193.4nm的第2和频光入射到强度传感器402。
强度传感器401、402、403与波长转换系统控制部340连接。多个强度传感器401、402、403是本公开中的“光检测部”的一例。分色镜391、392、393是本公开中的“波长选择元件”的一例。
5.2动作
被分配光学元件370分配后的样本光入射到分色镜391。透过分色镜391后的波长大约为515nm的第1脉冲激光被闸406吸收。在分色镜391反射且透过分色镜392后的波长大约为257.5nm的2次谐波光入射到强度传感器401。通过强度传感器401测定波长大约为257.5nm的2次谐波光的输出。
在分色镜391、392分别反射且透过分色镜393后的波长大约为220.9nm的第1和频光入射到强度传感器403。通过强度传感器403测定波长大约为220.9nm的第1和频光的输出。
在分色镜391、392、393分别反射后的波长大约为193.4nm的第2和频光入射到强度传感器402。通过强度传感器402测定波长大约为193.4nm的第2和频光的输出。
强度传感器401、402、403分别检测到的光强度信息被送至波长转换系统控制部340。
5.3作用/效果
实施方式3中的波长测定部390通过单体的强度传感器401、402、403和分色镜391、392、393的组合来构成，因此，能够使构建变得简单。此外，被分离的波长的光入射到各传感器，因此，与使未被分离的波长的光入射到1个传感器的情况相比，能够高精度且容易地检测波长，因此，能够高精度且容易地进行CLBO晶体的角度调整。
6.实施方式4
6.1结构
图12概略地示出实施方式4的波长转换系统34的结构。在实施方式4中，代替图3所示的波长转换系统31而应用图12所示的波长转换系统34。关于图12所示的结构，对与图3不同之处进行说明。
波长转换系统34代替图3中的波长测定部374而包含波长测定部410。波长测定部410包含多个分配光学元件411、412、多个波长滤光器421、422、423、多个强度传感器431、432、433。即，作为用于测定每个波长的光强度的测定系统，也可以使用分配光学元件411、412和波长滤光器421、422、423的组合。
波长测定部410通过多个分配光学元件411、412对多个混合波长光进行分配，利用波长滤光器421、422、423分离对象波长以外的波长，通过强度传感器431、432、433感测各个对象波长的输出。
分配光学元件411、分配光学元件412和波长滤光器423按照分配光学元件411、分配光学元件412和波长滤光器423的顺序被配置于分配光学元件370与强度传感器433之间的光路上。
分配光学元件411被配置成，使被分配光学元件370反射后的样本光的一部分反射，该反射光入射到波长滤光器421。
波长滤光器421被配置于分配光学元件411与强度传感器431之间的光路上。波长滤光器421选择性地使入射的混合波长光中的波长大约为257.5nm的2次谐波光透过。强度传感器431被配置成，接收透过波长滤光器421后的2次谐波光。
分配光学元件412被配置成，使透过分配光学元件411后的混合波长光的一部分反射，该反射光入射到波长滤光器422。
波长滤光器422被配置于分配光学元件412与强度传感器432之间的光路上。波长滤光器422选择性地使入射的混合波长光中的波长大约为220.9nm的第1和频光透过。强度传感器432被配置成，接收透过波长滤光器422后的第1和频光。
波长滤光器423选择性地使透过分配光学元件412后的混合波长光中的波长大约为193.4nm的第2和频光透过。强度传感器433被配置成，接收透过波长滤光器423后的第2和频光。
强度传感器431、432、433与波长转换系统控制部340连接。
6.2动作
被分配光学元件370分配后的样本光入射到分配光学元件411。在分配光学元件411反射后的样本光入射到波长滤光器421。透过波长滤光器421后的波长大约为257.5nm的2次谐波光入射到强度传感器431。通过强度传感器431测定波长大约为257.5nm的2次谐波光的输出。
透过分配光学元件411且在分配光学元件412反射后的样本光入射到波长滤光器422。透过波长滤光器422后的波长大约为220.9nm的第1和频光入射到强度传感器432。通过强度传感器432测定波长大约为220.9nm的第1和频光的输出。
透过分配光学元件411、412后的样本光入射到波长滤光器423。透过波长滤光器423后的波长大约为193.4nm的第2和频光入射到强度传感器433。通过强度传感器433测定波长大约为193.4nm的第2和频光的输出。
强度传感器431、432、433分别检测到的光强度信息被送至波长转换系统控制部340。
6.3作用/效果
实施方式4中的波长测定部410通过单体的强度传感器431、432、433和波长滤光器421、422、423的组合来构成，因此，能够使系统的构建变得简单。此外，被分离的波长的光入射到各传感器，因此，与使未被分离的波长的光入射到1个传感器的情况相比，能够高精度且容易地检测波长，因此，能够高精度且容易地进行CLBO晶体的角度调整。
7.实施方式5
7.1结构
图13概略地示出实施方式5的波长转换系统35的结构。关于图13所示的结构，对与图3不同之处进行说明。在实施方式1～4中，说明了测定转换光的强度、根据被测定出的转换光的强度对CLBO晶体的角度进行调整的例子，但是，不限于这种结构，还能够测定未转换光的强度，根据被测定出的未转换光的强度对CLBO晶体的角度进行调整。
实施方式5的波长转换系统35构成为，代替图3的分配光学元件370而具有分色镜371，为了使第2和频光(波长大约为193.4nm)的损失成为最小限度，通过分色镜371仅使第2和频光以外的其他波长透过，使用其中未转换量的第1和频光(波长大约为220.9nm)的强度比对第3CLBO晶体303的角度进行调整。
另外，在图13中，例示了通过分色镜371仅使第2和频光以外的其他波长透过的结构，但是，也可以代替该结构而采用通过分色镜371仅使第2和频光以外的其他波长反射的结构。
图13所示的分色镜371被涂敷有膜，该膜使第2和频光(波长大约为193.4nm)高反射，使其他波长高透过。波长转换系统35中的第3高反射镜43被配置成，使在分色镜371反射后的第2和频光反射。
波长转换系统35代替图3的波长测定部374而包含波长测定部450。波长测定部450包含波长分散元件452和线传感器454，被配置成使分色镜371的透过光入射到波长分散元件452。
7.2动作
透过分色镜371后的光入射到波长测定部450的波长分散元件452。在波长测定部450中，通过波长分散元件452进行波长分散，使用线传感器454测定各波长的强度。
使用线传感器454测定第1脉冲激光(波长大约为515nm)、2次谐波光(波长大约为257.5nm)和第1和频光(波长大约为220.9nm)的各波长的强度这点与实施方式1相同，与第1CLBO晶体301和第2CLBO晶体302有关的角度的调整动作与实施方式1相同。
在波长转换系统35中，在对第3CLBO晶体303的角度进行调整时，利用第1和频光的未转换光的强度。
图14是示意地示出未转换光和转换光的输出的关系的曲线图。图14的横轴表示向CLBO晶体入射的入射角度，纵轴表示光输出的强度。当CLBO晶体中的转换光增大时，相应地，未转换光的输出减少。因此，在由于测定光路、损失或感光度的关系而无法参照转换光的输出的情况下，通过参照未转换光的强度、举动，也能够对CLBO晶体的角度进行调整。
例如，在实施方式5中，是无法直接测定波长大约为193.4nm的第2和频光的输出的构造，因此，关于第1CLBO晶体301和第2CLBO晶体302各自的角度调整，测定转换光的输出，进行转换光的最大化，但是，在进行第3CLBO晶体303的角度调整的情况下，以使波长大约为220.9nm的第1和频光的输出(未转换光的输出)最小化的方式对角度进行调整。
该情况下，使波长转换的发现例程和峰值搜索例程的判定等的符号翻转进行使用。
7.3初始校准的控制例2
7.3.1初始校准主例程
图15是示出被应用于实施方式5的初始校准的主例程的例子的流程图。关于图15所示的流程图，对与图5的流程图不同之处进行说明。
图15所示的流程图代替图5的步骤S15和步骤S16而包含步骤S17和步骤S18。即，直到第2CLBO晶体302为止的校准(步骤S11～步骤S14)与实施方式1相同。这里，对第3CLBO晶体303的校准进行说明。根据作为未转换光的第1和频光的强度进行第3CLBO晶体303的校准。
在步骤S14之后，在步骤S17中，波长转换系统控制部340进行基于第3CLBO晶体303的第1和频光输出测定的第2和频光发现例程。波长转换系统控制部340对第3CLBO晶体303进行调整，直到第1和频光(未转换光)的强度成为阈值以下为止。作为未转换光的第1和频光的强度成为阈值以下相当于作为转换光的第2和频光的强度为某个阈值以上。用于判定第1和频光的强度的阈值根据与用于判定第2和频光的强度的阈值之间的关系来确定。步骤S17的工序是本公开中的“检测通过第3非线性晶体后的第2波长转换光的工序”的一例。
在第1和频光的强度成为阈值以下的情况下，在步骤S18中，波长转换系统控制部340进行从第3CLBO晶体303输出的第1和频光的谷值搜索例程。波长转换系统控制部340对第3CLBO晶体303进行调整，直到检测到第1和频光的强度的谷值为止。
在步骤S18之后，波长转换系统控制部340结束图15的流程图。
另外，谷值搜索例程也可以应用第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302中的第1脉冲激光(波长大约为515nm)、2次谐波光(波长大约为257.5nm)。
图16是示意地示出向第3CLBO晶体303入射的入射角度和第1和频光(未转换光)输出的关系的曲线图。如图16所示，进行第3CLBO晶体303的角度调整，以使第1和频光(未转换光)的输出成为最小值。
7.3.2第2和频光发现例程
图17是示出基于第3CLBO晶体303的第1和频光输出测定的第2和频光发现例程的例子的流程图。图17所示的流程图被应用于图15的步骤S17。
在基于第3CLBO晶体303的第1和频光输出测定的第2和频光发现例程开始后，在步骤S51中，波长转换系统控制部340测定第1和频光(未转换光)的输出。波长转换系统控制部340从线传感器454取得对象波长(波长大约为220.9nm)的光强度信息。
接着，在步骤S52中，波长转换系统控制部340对未转换光的输出测定值和波长转换发生判定用的阈值进行比较。在步骤S22中的比较结果为输出测定值超过阈值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S53。
在步骤S53中，波长转换系统控制部340判定晶体角度是否达到移动范围极限。在步骤S53的判定结果为“否”判定的情况下、即晶体角度未达到移动范围极限的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S55。
在步骤S55中，波长转换系统控制部340对第3CLBO晶体303的角度进行变更，返回步骤S51。
另一方面，在步骤S53的判定结果为“是”判定的情况下、即晶体角度达到移动范围极限的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S54。
在步骤S54中，波长转换系统控制部340对移动范围等参数进行变更后，进入步骤S55，然后返回步骤S51。反复进行步骤S51～步骤S55，直到未转换光的输出测定值成为阈值以下为止。
在步骤S52中的比较结果为输出测定值成为阈值以下后，结束图17的流程图，返回图15的主例程。
图18是示出基于第1和频光输出测定的第2和频光发现例程的动作示意图的曲线图。图18的横轴表示向非线性晶体入射的入射角度，纵轴表示第1和频光(未转换光)的强度。
在初始的配置中，在第3CLBO晶体303中未发生波长转换，因此，第1和频光未被消耗而从第3CLBO晶体303输出。利用该特性，首先，一边调整第3CLBO晶体303，一边测定第1和频光的输出强度，判定有无发生波长转换。
如图18中模式A开始地点、模式B开始地点所示，在未发生波长转换的入射角度下不存在转换光的光输出，因此，实施第2和频光发现例程，搜索未转换光的输出成为规定的阈值以下的角度。
在基于未转换光的强度测定的第2和频光发现例程中，测定未转换光的光强度(输出)，比较是否满足与视为对象波长通过波长转换而产生的光强度对应的阈值。
在未转换光的光强度大于阈值的情况下，在被设定的移动范围极限内大幅变更晶体的角度，测定未转换光的输出，反复进行角度变更的移动，直到成为阈值以下为止。在移动范围极限内未发现满足阈值的角度的情况下，变更范围等参数而继续进行。
然后，在未转换光(第1和频光)的输出成为阈值以下后，假设为发生波长转换而输出第2和频光，转移到接下来的步骤(第1和频光谷值搜索例程)。
7.3.3未转换光的谷值搜索例程
在通过第2和频光发现例程确认了发生波长转换后，转移到用于使第1和频光(未转换光)的强度成为最小值的第1和频光(未转换光)的谷值搜索例程。
图19是示出第1和频光(未转换光)的谷值搜索例程的例子的流程图。图19所示的流程图被应用于图15的步骤S18。
在步骤S61中，波长转换系统控制部340进行作为未转换光的第1和频光的输出测定1(第1输出测定工序)。通过第1输出测定工序，测定角度变更前(移动前)的未转换光的光强度。
接着，在步骤S62中，波长转换系统控制部340针对第3CLBO晶体303以规定的角度变更量进行角度变更。
在步骤S63中，波长转换系统控制部340进行第1和频光的输出测定2(第2输出测定)。通过第2输出测定，测定角度变更后(移动后)的未转换光的光强度。
接着，在步骤S64中，波长转换系统控制部340判定未转换光的强度测定值是否更新最小值。这里所说的“最小值”是在未转换光的谷值搜索例程的执行过程中测定出的强度测定值中作为最小的值而被记录于波长转换系统控制部340的存储器的暂定最小值。“最小值”与谷值同义。在开始图19的流程图时，最小值的记录被复位，然后，根据步骤S63中的测定结果，在步骤S65中，对作为最小值被记录的值进行更新处理。
在步骤S64的判定结果为强度测定值低于最小值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S65，进行最小值的更新处理，然后，进入步骤S66。
另一方面，在步骤S64的判定结果为强度测定值不低于最小值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S66。
在步骤S66中，波长转换系统控制部340在角度变更前后进行未转换光的强度测定结果的增减比较。当在角度变更前后未转换光的强度测定值减少的情况下，波长转换系统控制部340返回步骤S62，反复进行步骤S62～S66。
另一方面，在步骤S66的判定结果为在角度变更前后未转换光的强度测定值增加的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S67，进行折返数判定。在步骤S67的判定结果为折返数小于判定基准值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S68。
在步骤S68中，波长转换系统控制部340变更移动方向，使角度变更的幅度(角度变更量)减少，返回步骤S62。
另一方面，在步骤S67的判定结果为折返数为判定基准值以上的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S70。在步骤S70中，波长转换系统控制部340使角度移动到记录了最小值的坐标(角度位置)附近，进行未转换光的输出测定。
接着，在步骤S71中，波长转换系统控制部340判定未转换光的输出是否满足设定阈值。对未转换光的强度测定值和设定阈值进行比较，在强度测定值为设定阈值以下的情况下，判定为满足设定阈值。在未转换光的输出满足设定阈值的情况下，波长转换系统控制部340结束图19的流程图，返回图15的主例程。
另一方面，在步骤S71的判定结果为未转换光的输出不满足设定阈值的情况下，波长转换系统控制部340进入步骤S72，变更参数，返回步骤S61，反复进行未转换光的谷值搜索例程。
图20是示出未转换光的谷值搜索例程的动作示意图的曲线图。这里，示出折返动作被容许到3次的例子。横轴表示向晶体入射的入射角度，纵轴表示转换波长输出。在图20的例子中，从点J所示的角度位置起开始进行搜索例程，通过4次的角度变更而移动到点K(第1次的扫描)。移动方向在点K处被反转，减小角度变更的幅度，进行第2次的扫描。在第2次的扫描中，通过4次的角度变更从点K移动到点L。移动方向在点L处再次被反转，进一步减小角度变更的幅度，进行第3次的扫描。在第3次的扫描中，通过3次的角度变更从点L移动到点M。当到达点M时，达到折返数的容许上限，因此，不实施第4次的扫描，从点M向最小值附近(点N)移动。
这样，在未转换光的谷值搜索例程中，进行第1和频光的输出测定和第3CLBO晶体303的角度变更，经过第1和频光的输出强度的增减判定，一边缩窄角度变更的间隔(角度变更量)，一边以规定的折返次数反复进行移动方向的反转。此时，预先将谷值和记录了该谷值的坐标(角度位置)关联起来进行记录，在反复进行角度变更后，使角度向记录了谷值的坐标附近移动。在记录了谷值的坐标附近处未转换光的输出强度满足设定阈值的情况下，调整完成，在记录了谷值的坐标附近处未转换光的输出强度不满足设定阈值的情况下，再次变更参数，反复进行例程。实施方式5中的谷值(最小值)是本公开中的“第2波长转换光的最低强度”的一例。
在强度的增减判定中，对移动前的测定强度和移动后的测定强度进行比较，但是，也有时进一步根据移动早前等多个测定结果进行判定。例如，也可以是2点比较、3点以上的多点比较。
7.4作用/效果
根据实施方式5的波长转换系统35，能够使第2和频光(193.4nm)的损失成为最小限度，转换效率提高。
7.5变形例
在实施方式5中，针对第3CLBO晶体303利用未转换光的测定结果来实施角度调整，但是，也可以分别针对第1CLBO晶体301和第2CLBO晶体302利用未转换光的测定结果来实施角度调整。此外，也可以使用转换光的测定结果和未转换光的测定结果双方来实施角度调整。
8.实施方式6
8.1结构
图21概略地示出被应用于实施方式6的固体激光器系统1的波长转换系统36的结构。在实施方式6中，代替图3所示的波长转换系统31而应用图21所示的波长转换系统36。关于图21所示的结构，对与图3不同之处进行说明。
在实施方式1～5中，对各CLBO晶体的波长转换的状态进行多点实测，由此进行CLBO晶体的角度调整。但是，向CLBO晶体入射的入射角度和波长转换的转换效率在理论上为sinc函数的关系，因此，能够使用带编码器功能的致动器和波长转换系统控制部340G以更短的调整时间进行调整，该致动器能够进行CLBO晶体的角度位置信息即旋转台的旋转位置信息的输出和旋转台的旋转位置控制，该波长转换系统控制部340G具有对从编码器得到的多个位置信息进行拟合处理的功能和根据拟合处理的结果对致动器进行控制的功能。
第1旋转台331、第2旋转台332和第3旋转台333分别具有第1编码器461、第2编码器462和第3编码器463。
第1编码器461、第2编码器462和第3编码器463分别与波长转换系统控制部340G连接。第1编码器461、第2编码器462和第3编码器463分别根据来自波长转换系统控制部340G的指令，将基于对应的旋转台的状态的当前的各CLBO晶体的坐标信息等位置信息输出到波长转换系统控制部340G。
波长转换系统控制部340G具有拟合处理部342。拟合处理部342对将第1编码器461、第2编码器462和第3编码器463各自的输出以及各波长的强度关联起来而得到的数据进行拟合处理。
8.2动作
图22是根据多个测定结果通过拟合处理来预测峰值位置的运算处理的概念图。图22的横轴表示CLBO晶体的角度位置，纵轴表示转换光的光强度。图22中的点x1、x2和x3分别是描绘了测定结果的点。例如，在测定了具有增减变化的多个点后，根据测定结果，通过拟合对增减曲线进行计算处理，算出成为顶点(峰值)的坐标角度位置，由此，能够减少测定次数、移动次数来进行初始校准。
此外，波长转换系统控制部340G不仅能够算出峰值位置，还能够算出稳定的期望的输出位置的位置关系，因此，能够实现系统的稳定化。
8.3转换光的峰值搜索例程
图23是示出被应用于实施方式6的转换光的峰值搜索例程的例子的流程图。代替图8中说明的流程图而应用图23所示的流程图。
在步骤S81中，波长转换系统控制部340G进行转换光的输出测定1。在步骤S81中，测定角度变更前(移动前)的转换光的光强度。
接着，在步骤S82中，波长转换系统控制部340G针对对象的CLBO晶体以规定的角度变更量进行角度变更。
在步骤S83中，波长转换系统控制部340G进行转换光的输出测定。在步骤S81中，测定角度变更后(移动后)的转换光的光强度。反复进行n次步骤S82和步骤S83，由此，在多个(n个)测定点进行测定。优选n为3以上的整数。优选n在能够确保拟合精度的范围内设定为尽可能小的值。例如，n可以为3以上且6以下。
波长转换系统控制部340G反复进行n次步骤S82和步骤S83后，进入步骤S84。
在步骤S84中，波长转换系统控制部340G根据n个测定点的测定结果，根据输出变动和移动坐标量进行拟合的运算处理。步骤S84包含根据增减曲线的拟合来确定与峰值对应的角度位置(坐标)的运算。
接着，在步骤S85中，波长转换系统控制部340G使CLBO晶体的角度向步骤S84的运算结果的峰值位置的坐标移动。
接着，在步骤S86中，波长转换系统控制部340G在峰值位置的坐标处进行转换光的输出测定。
接着，在步骤S87中，波长转换系统控制部340判定转换光的输出是否满足设定阈值。对转换光的强度测定值和设定阈值进行比较，在强度测定值为设定阈值以上的情况下(转换光的输出满足设定阈值的情况下)，波长转换系统控制部340G结束图23的流程图，返回图5的主例程。
另一方面，在步骤S87的判定结果为转换光的输出不满足设定阈值的情况下，波长转换系统控制部340G进入步骤S88，变更参数，返回步骤S81，反复进行转换光的峰值搜索例程。
如上所述，在实施方式6中，当在多个测定点测定转换光的光强度后，根据角度位置的坐标和测定值进行拟合运算，向被预测的峰值的坐标移动。如果在该坐标处测定出的光强度的值为设定阈值以上，则校准完成。
8.4作用/效果
在未搭载编码器的结构中，无法参照表示CLBO晶体的角度的位置坐标系的数值，因此，一边使CLBO晶体的角度变化，一边进行光强度的增减判定，改变移动方向和角度变更量，在移动范围内多次往来而筛选最佳的位置，但是，如实施方式6那样，在搭载编码器的结构中，能够根据多个测定点的位置坐标系的数值和光强度的测定值来运算并预测峰值的位置，因此，能够大幅省略测定、移动的次数。
8.5变形例
在图22和图23中，说明了测定转换光的输出的例子，但是，如实施方式5中说明的那样，关于测定未转换光的输出的情况，也同样可以利用拟合处理来预测与谷值对应的位置。
9.实施方式7
9.1结构
图24概略地示出实施方式7的波长转换系统37的结构。在实施方式7中，代替图3所示的波长转换系统30而应用图24所示的波长转换系统37。关于图24所示的结构，对与图3不同之处进行说明。
在图3中，构成为使波长大约为515nm的第1脉冲激光和波长大约为1554nm的第2脉冲激光从相同的方向入射到CLBO单元盒351，但是，在图24所示的波长转换系统37中，构成为使波长大约为515nm的第1脉冲激光和波长大约为1554nm的第2脉冲激光分别从不同的方向入射到CLBO单元盒357。
即，波长转换系统37代替图3的CLBO单元盒351而包含CLBO单元盒357。CLBO单元盒357包含具有第1入射窗口361A、第2入射窗口361B和出射窗口362的容器365，在容器365内配置有第1CLBO晶体301、分色镜470、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303。
第1入射窗口361A是使波长大约为515nm的脉冲激光入射的窗口。第1CLBO晶体301被配置成，使透过第1入射窗口361A后的第1脉冲激光入射。
第2入射窗口361B是使波长大约为1554nm的第2脉冲激光入射的窗口。分色镜470被配置于第1CLBO晶体301与第2CLBO晶体302之间的光路上。分色镜470被涂敷有膜，该膜使波长大约为1554nm的第2脉冲激光高反射，使波长大约为515nm的第1脉冲激光和波长大约为257.5nm的2次谐波光高透过。分色镜470被配置成，使透过第2入射窗口361B后的第2脉冲激光、从第1CLBO晶体301出射的第1脉冲激光和2次谐波光以彼此的光路轴一致的状态入射到第2CLBO晶体302。与图3所示的结构相同。
9.2动作
被配置于CLBO单元盒357的内部的第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303各自的角度调整的方法与实施方式1相同。
在实施方式7中，从第1CLBO晶体301输出的波长大约为257.5nm的脉冲激光是本公开中的“第1激光”的一例，第1固体激光装置10和第1CLBO晶体301的组合是本公开中的“第1激光装置”的一例。此外，图24所示的第2CLBO晶体302是本公开中的“第1非线性晶体”的一例，第3CLBO晶体303是本公开中的“第2非线性晶体”的一例。从第2CLBO晶体302输出的第1和频光(波长大约为220.9nm)是本公开中的“第1波长转换光”的一例，从第3CLBO晶体303输出的第2和频光(波长大约为193.4nm)是本公开中的“第2波长转换光”的一例。
9.3作用/效果
在装置构造上存在布局限制的情况下等，能够使用实施方式7的波长转换系统37。根据实施方式7，与实施方式1同样，与图2的结构相比，CLBO晶体间的光学元件少，光的透过损失少。
此外，与图2所示的比较例相比，能够使CLBO单元盒357的尺寸小型化。
10.实施方式8
10.1结构
图25概略地示出实施方式8的波长转换系统38的结构。也可以代替图24所示的实施方式7的波长转换系统37而应用图25所示的波长转换系统38。关于图25所示的结构，对与图24不同之处进行说明。
波长转换系统38代替图24所示的CLBO单元盒357而包含CLBO单元盒358。CLBO单元盒358包含具有第1入射窗口361C、第2入射窗口361D和出射窗口362的容器366，在容器366内配置有第1CLBO晶体301、分色镜472、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303。
第1入射窗口361C是使波长大约为515nm的脉冲激光入射的窗口。第1CLBO晶体301被配置成，使透过第1入射窗口361C后的第1脉冲激光入射。
第2入射窗口361B是使波长大约为1554nm的第2脉冲激光入射的窗口。分色镜472被配置于第2入射窗口361D与第2CLBO晶体302之间的光路上。分色镜472被涂敷有膜，该膜使波长大约为1554nm的第2脉冲激光高透过，使波长大约为515nm的第1脉冲激光和波长大约为257.5nm的2次谐波光高反射。分色镜472被配置成，使透过第2入射窗口361D后的第2脉冲激光、从第1CLBO晶体301出射的第1脉冲激光和2次谐波光以彼此的光路轴一致的状态入射到第2CLBO晶体302。其他结构与图24所示的结构相同。
10.2动作
被配置于CLBO单元盒358的内部的第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303各自的角度调整的方法与实施方式1相同。
在实施方式8中，从第1CLBO晶体301输出的波长大约为257.5nm的脉冲激光是本公开中的“第1激光”的一例，第1固体激光装置10和第1CLBO晶体301的组合是本公开中的“第1激光装置”的一例。此外，图25所示的第2CLBO晶体302是本公开中的“第1非线性晶体”的一例，第3CLBO晶体303是本公开中的“第2非线性晶体”的一例。
10.3作用/效果
在装置构造上存在布局限制的情况下等，能够使用实施方式8的波长转换系统38。根据实施方式8，与实施方式1同样，与图2的结构相比，CLBO晶体间的光学元件少，光的透过损失少。
此外，与图2所示的比较例相比，能够使CLBO单元盒358的尺寸小型化。
11.关于非线性晶体的相位匹配
在向CLBO晶体等非线性晶体输入了基本波的光的情况下，在晶体内的各处从基本波进行波长转换而产生的谐波的相位通常不一致，因此，在晶体内产生的谐波彼此被抵消。这样，在晶体内的各处产生的谐波的相位偏移，由此产生基本波与谐波的前进速度的差异以及基本波与谐波的折射率的差异。
为了高效地产生谐波，需要使在晶体内的各处产生的谐波的相位一致。在基本波和谐波中，如果使折射率相同，则相位偏移被消除。具体而言，对非线性晶体的温度、向非线性晶体入射的入射角度进行调整，使折射率变化，由此使相位一致。这样，将使在非线性晶体的晶体内产生的转换光的相位匹配的动作称为相位匹配。
非线性晶体为双折射，因此，折射率根据偏转方向而不同。将使基本波的正常光线和谐波的异常光线的折射率一致的动作称为角度相位匹配。
不限于通过调整向非线性晶体入射的入射角度来实现相位匹配的情况，也可以通过调整非线性晶体的温度来实现相位匹配，还可以组合它们来实现相位匹配。
上述说明不限于产生谐波，产生和频光的情况也是同样的，通过使在晶体内的各处产生的和频光(转换光)的相位匹配，能够提高波长转换效率。在通过非线性晶体的温度控制进行相位匹配的情况下，采用单独对各个非线性晶体进行调温的结构即可。例如，包含用于分别单独地对第1CLBO晶体301、第2CLBO晶体302和第3CLBO晶体303进行温度控制的加热器等的调温装置是本公开中的“第1调整部”、“第2调整部”和“第3调整部”的一例。此外，也可以一并使用与各晶体有关的单独的调温装置和角度调整用的旋转台。
12.电子器件的制造方法
图26概略地示出曝光装置600的结构例。电子器件的制造方法使用固体激光器系统1、准分子放大器500和曝光装置600来实施。另外，也可以构成为省略准分子放大器500。
准分子放大器500例如可以是对从固体激光器系统1输出的脉冲激光进行放大的ArF准分子激光装置。通过固体激光器系统1和准分子放大器500的组合来构成混合激光装置。被准分子放大器500放大后的脉冲激光被输入到曝光装置600，被用作曝光光。
曝光装置600包含照明光学系统604和投影光学系统606。照明光学系统604通过从准分子放大器500入射的准分子激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。投影光学系统606对透过掩模版后的激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光致抗蚀剂的半导体晶片等感光基板。
曝光装置600使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动，由此使反映了掩模版图案的激光在工件上进行曝光。在通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印掩模版图案后，经过多个工序，由此能够制造半导体器件。半导体器件是本公开中的“电子器件”的一例。固体激光器系统1也可以构成为包含各实施方式1～8中说明的波长转换系统31、33～38中的任意波长转换系统。被准分子放大器500放大后的脉冲激光是本公开中的“第3激光”的一例。
13.其他
上述说明不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员明白能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。此外，本领域技术人员还明白组合本公开的实施方式、变形例进行使用。
只要没有明确记载，则本说明书和权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”、“所有”、“具有”、“具备”等用语应该解释为“不将被记载的结构要素以外的结构要素的存在除外”。此外，修饰词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外，“A、B和C中的至少一方”这样的用语应该解释为“A”、“B”、“C”、“A+B”、“A+C”、“B+C”或“A+B+C”。进而，应该解释为还包含它们和“A”、“B”、“C”以外的部分的组合。

Claims (20)

1.一种固体激光器系统，其具有：
第1激光装置，其输出第1激光；
第2激光装置，其输出第2激光；
第1非线性晶体，其基于所述第1激光生成第1波长转换光；
第1调整部，其使所述第1波长转换光在所述第1非线性晶体的晶体内相位匹配；
第2非线性晶体，其被配置于所述第1波长转换光的光路上，基于所述第1波长转换光和所述第2激光生成第2波长转换光；
第2调整部，其使所述第2波长转换光在所述第2非线性晶体的晶体内相位匹配；
波长选择元件，其被配置于从所述第2非线性晶体输出的光的光路上；
光检测部，其检测在所述波长选择元件中通过而被选择的波长的光；以及
处理器，其根据通过所述第2非线性晶体且由所述光检测部检测到的所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方的强度对所述第1调整部进行控制，根据由所述光检测部检测到的所述第2波长转换光和通过所述第2非线性晶体且由所述光检测部检测到的所述第1波长转换光中的至少一方的强度，对所述第2调整部进行控制。
2.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述第1波长转换光是所述第1激光的2次谐波光，
所述第2波长转换光是具有所述2次谐波光和所述第2激光的和频光的波长的第1和频光。
3.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述固体激光器系统还具有：
第3非线性晶体，其被配置于所述第2非线性晶体与所述波长选择元件之间的光路上，基于所述第2波长转换光和所述第2激光生成第3波长转换光；以及
第3调整部，其使所述第3波长转换光在所述第3非线性晶体的晶体内相位匹配，
从所述第3非线性晶体输出的光经由所述波长选择元件入射到所述光检测部，
所述处理器根据由所述光检测部检测到的所述第3波长转换光和透过所述第3非线性晶体且由所述光检测部检测到的所述第2波长转换光中的至少一方的强度，对所述第3调整部进行控制。
4.根据权利要求3所述的固体激光器系统，其中，
所述第3波长转换光是具有所述第2波长转换光和所述第2激光的和频光的波长的第2和频光。
5.根据权利要求3所述的固体激光器系统，其中，
所述光检测部检测透过所述第3非线性晶体后的所述第2波长转换光，
所述处理器根据所述第2波长转换光的最低强度对所述第3调整部进行控制。
6.根据权利要求3所述的固体激光器系统，其中，
所述固体激光器系统还具有分配光学元件，所述分配光学元件被配置于所述第3非线性晶体与所述波长选择元件之间的光路上，将透过所述第3非线性晶体后的光的一部分引导至所述光检测部。
7.根据权利要求6所述的固体激光器系统，其中，
所述分配光学元件包含分束器和分色镜中的至少一方。
8.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述第1调整部包含对光向所述第1非线性晶体入射的入射角度进行变更的第1角度调整机构，
所述第2调整部包含对光向所述第2非线性晶体入射的入射角度进行变更的第2角度调整机构。
9.根据权利要求8所述的固体激光器系统，其中，
所述固体激光器系统还具有编码器，所述编码器检测所述第1角度调整机构和所述第2角度调整机构各自的角度位置，
所述处理器根据将由所述编码器检测的角度位置和由所述光检测部检测的强度的测定值关联起来进行记录而得到的多个测定结果，进行确定光强度最大的角度位置和光强度最小的角度位置中的至少一方的运算。
10.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述波长选择元件包含光栅、分色镜和波长滤光器中的至少一方。
11.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述光检测部包含与使用所述波长选择元件选择的多个波长对应的多个光检测元件。
12.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述固体激光器系统还具有容器，所述容器收纳包括所述第1非线性晶体和所述第2非线性晶体的多个非线性晶体，惰性气体被供给到所述容器内。
13.根据权利要求1所述的固体激光器系统，其中，
所述第1波长转换光是具有所述第1激光和所述第2激光的和频光的波长的第1和频光，
所述第2波长转换光是具有所述第1和频光和所述第2激光的和频光的波长的第2和频光。
14.一种相位匹配方法，其是波长转换系统的相位匹配方法，所述波长转换系统具有基于第1激光生成第1波长转换光的第1非线性晶体、以及基于从所述第1非线性晶体输出的所述第1波长转换光和第2激光生成第2波长转换光的第2非线性晶体，其中，所述相位匹配方法包含以下工序：
检测通过所述第2非线性晶体后的所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方；
根据检测到的所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方的强度，使第1波长转换光在所述第1非线性晶体的晶体内相位匹配；
在实施了使所述第1波长转换光在所述第1非线性晶体的晶体内相位匹配的调整后，检测从所述第2非线性晶体输出的所述第2波长转换光和通过所述第2非线性晶体后的所述第1波长转换光中的至少一方；以及
根据检测到的所述第2波长转换光和所述第1波长转换光中的至少一方的强度，使第2波长转换光在所述第2非线性晶体的晶体内相位匹配。
15.根据权利要求14所述的相位匹配方法，其中，
检测所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方的工序包含以下工序：
检测通过所述第2非线性晶体后的所述第1波长转换光；以及
根据所述第1波长转换光的检测结果确定所述第1波长转换光的强度的最大值。
16.根据权利要求14所述的相位匹配方法，其中，
检测所述第2波长转换光和通过所述第2非线性晶体后的所述第1波长转换光中的至少一方的工序包含以下工序：
检测从所述第2非线性晶体输出的所述第2波长转换光；以及
根据所述第2波长转换光的检测结果确定所述第2波长转换光的强度的最大值。
17.根据权利要求14所述的相位匹配方法，其中，
所述波长转换系统还包含第3非线性晶体，所述第3非线性晶体基于所述第2波长转换光和所述第2激光生成第3波长转换光，
所述相位匹配方法还包含以下工序：
在实施了使所述第2波长转换光在所述第2非线性晶体的晶体内相位匹配的调整后，检测从所述第3非线性晶体输出的所述第3波长转换光和通过所述第3非线性晶体后的所述第2波长转换光中的至少一方；以及
根据检测到的所述第3波长转换光和所述第2波长转换光中的至少一方的强度，使第3波长转换光在所述第3非线性晶体的晶体内相位匹配。
18.根据权利要求17所述的相位匹配方法，其中，
检测所述第3波长转换光和通过所述第3非线性晶体后的所述第2波长转换光中的至少一方的工序包含以下工序：
检测通过所述第3非线性晶体后的所述第2波长转换光；以及
根据所述第2波长转换光的检测结果确定所述第2波长转换光的强度的最小值。
19.根据权利要求14所述的相位匹配方法，其中，
在检测所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方的工序之前，还包含发现所述第1波长转换光的工序，
在检测所述第2波长转换光和通过所述第2非线性晶体后的所述第1波长转换光中的至少一方的工序之前，还包含发现所述第2波长转换光的工序。
20.一种电子器件的制造方法，其包含以下工序：
使用固体激光器系统生成第3激光，
将所述第3激光输出到曝光装置，
在所述曝光装置内在感光基板上使所述第3激光进行曝光，以制造电子器件，
所述固体激光器系统具有：
第1激光装置，其输出第1激光；
第2激光装置，其输出第2激光；
第1非线性晶体，其基于所述第1激光生成第1波长转换光；
第1调整部，其使所述第1波长转换光在所述第1非线性晶体的晶体内相位匹配；
第2非线性晶体，其被配置于所述第1波长转换光的光路上，基于所述第1波长转换光和所述第2激光生成第2波长转换光；
第2调整部，其使所述第2波长转换光在所述第2非线性晶体的晶体内相位匹配；
波长选择元件，其被配置于从所述第2非线性晶体输出的光的光路上；
光检测部，其检测在所述波长选择元件中通过而被选择的波长的光；以及
处理器，其根据透过所述第2非线性晶体且由所述光检测部检测到的所述第1波长转换光和所述第1激光中的至少一方的强度对所述第1调整部进行控制，根据由所述光检测部检测到的所述第2波长转换光和透过所述第2非线性晶体且由所述光检测部检测到的所述第2激光中的至少一方的强度对所述第2调整部进行控制。
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